Топ 10 статей

Направляющий выступ Hitchhiker к галактике (игра компьютера)
Pablo Neruda
Zaara (серии TV)
Clownfish
Экстраполяция
Великобританское королевская семья
Римские цифры
Силикат натрия
Декартовая система координат
Типы незанятости

News:

Радиолокатор

Для других польз, см. Радиолокатор (disambiguation).

Радиолокатор система использует электромагнитно волны для того чтобы определить ряд, высоту, направление, или скорость обоих moving и фикчированных предметов such as самолет, корабли, моторные транспорты, образования погоды, и terrain. Термина РАДИОЛОКАТОР чеканил в 1941 как акроним для Radio Detection and Ranging. Термина с тех пор вписывала английский язык как стандартное слово, радиолокатор, теряющ капитализацию. Радиолокатор первоначально был вызван RDF (Radio direction finder) в Королевств.

Система радиолокатора имеет передатчик испускает то radio волны или (обычно these days) микроволны то отражено целью и обнаружено приемником, типично в таком же положении как передатчик. Хотя возвращенный сигнал обычно очень слаб, сигнал можно усилиться. Это позволяет радиолокатор обнаружить предметы на растояния где другие излучения, such as звук или видимый свет, был слишком слабо для того чтобы обнаружить. Радиолокатор использован в много смыслов, вклюая метеорологическо обнаружение высыпание, измеряя волны поверхности океана, управление воздушного трафика, полиции обнаружение быстро проходить движение, и воискаами.

Содержание

История

Главным образом статья: История радиолокатора

Несколько изобретатели, научные работники, и инженеры способствовано к развитие радиолокатора. Первое для использования radio волн обнаружить «присутсвие дистантных металлических предметов» было Кристиан Hülsmeyer, которое в 1904 продемонстрировало осуществимость обнаруживать присутсвие корабля в плотном тумане, только не своим расстоянием.[2][3] Он получил Reichspatent Nr. 165546[4] на его приспособление pre-радиолокатора в апреле 1904, и более последний патент 169154[5] для родственной поправкы для колебаться. Он также получил патент [6] в Англии для его telemobiloscope на 22-ое сентября, 1904.[2][7]

Nikola Tesla, в августе 1917, первое установило принципы относительно уровня частоты и силы для первых примитивных блоков радиолокатора.[8] Он заявил, «[...] их [стоя электромагнитные волны] польза, котор мы можем произвести на воле, от посылая станции, электрическом влиянии в любой определенной зоне глобуса; [с] мы можем обусловить относительное положение или курс moving предмета, such as сосуд на море, расстояние траверсированное этими же, или свою скорость."

Перед Вторая война, развития американцами (Др. Роберт M. Страница испытала первое радиолокатор monopulse в 1934),[9] немцы, французское (французское n° 788795 патента в 1934)[10][11] и главным образом British были первыми полно, котор нужно эксплуатировать его как оборона против нападения самолета (великобританского патента GB593017 мимо Watson-Ватт Роберт в 1935)[11][12][13] водить к первым реальным радиолокаторам. Венгерско Залив Zoltán произвел работая модель к 1936 на Tungsram лаборатория в такой же вене.

В 1934, Émile Girardeau, работая с первыми французскими системами радиолокатора, заявило он было системами радиолокатора здания «понятыми согласно принципам заявленным Tesla». [1]

Война осадило исследование для того чтобы найти более лучшее разрешение, больше удобоносимости и больше характеристик для новый военно-техническия средства. Post-war леты видели пользу радиолокатора в полях как разнообразных как управление воздушного трафика, контролировать погоды, astrometry и управление скорости дороги.

Принципы

Отражение

Электромагнитно волны отражают (scatter) от любого большого изменения в диэлектрик или диамагнитно константы. Это намеревается что твердый предмет внутри воздух или a вакуум, или другой значительныа изменения в атомной плотности между предметом и окружающ оно, обычно разбросает волны радиолокатора (радиоего). Это определенно поистине для электрически проводно материалы, such as волокно металла и углерода, делая одетое добро радиолокатора определенно к обнаружению самолет и корабли. Материал радиолокатора absorbing, содержащ сопротивляюще и иногда магнитно вещества, использованы на воинских кораблях для уменьшения отражения радиолокатора. Это будет эквивалент радиоего картины что-то темный цвет.

Волны радиолокатора разбрасывают в разнообразие дорог в зависимости от размера (длины волны) radio волны и формы цели. Если длина волны гораздо скороее чем размер цели, то волна отскочит в дороге подобной к дороге, котор свет отражен a зеркало. Если длина волны гораздо длиннее чем размер цели, то цель поляризовывано (положительные и отрицательные заряды отделены), как a антенна диполя. Это описано мимо Разбрасывать Rayleigh, влияние которое создает небо и красный цвет земли голубое заходы солнца. Когда 2 маштаба длины соответствуют, может быть резонансы. Предыдущие радиолокаторы использовали очень длиной длины волны то было большле чем цели и получало смутный сигнал, тогда как некоторые самомоднейшие системы используют скоро длины волны (несколько сантиметры или скоро) может изображение возражает как малое как хец хлеба.

Скоро radio волны отражают от кривых и углов, в дороге подобной к glint от округленной части стекла. Самые отражательные цели для скоро длин волны имеют углы 90° между отражательные поверхности. Структура consist of 3 плоских поверхности встречая на одиночном угле, как угол на коробке, всегда будет отражать волны входя в свое отверстие сразу назад на источник. Эти so-called уголковые отражатели общ используйте по мере того как рефлекторы радиолокатора для того чтобы сделать в противном случае для того чтобыобнаружить предметы более легкие для того чтобы обнаружить, и часто находите, что на шлюпках улучшить их обнаружение в ситуации спасения и уменьшить столкновения. Для подобных причин, предметы пытая избежать обнаружения двинут под углом их поверхности в дороге исключить внутренние углы и избежать поверхности и края перпендикулярные к правоподобным направлениям обнаружения, которая водит к «сверхсчетный» смотреть самолет stealth. Эти меры предосторожности вполне не исключают отражение из-за огибание, специально на более длинних длинах волны. Проводы половинной длины волны длинние или прокладки дирижируя материала, such as мякина, будьте очень отражательно но не направляйте разбросанную энергию назад к источнику. Размер к предмет отражает или волны scatters radio вызваны сво профиль радиолокатора.

Уровнение радиолокатора

Количество силы Pr возвращающ к антенне дается уровнением радиолокатора:

где

  • Pt = сила передатчика
  • Gt = увеличение передавая антенны
  • Ar = эффективная апертура (зона) антенны
  • σ = профиль радиолокатора, или коэффициента разброса, цели
  • F = фактор распространения картины
  • Rt = расстояние от передатчика к цели
  • Rr = расстояние от цели к приемнику.

В общем случае где передатчик и приемник на таком же положении, Rt = Rr и термина Rt² Rr² можно заменить мимо R4, где R ряд. Это производит:

Это показывает что полученная сила склоняет по мере того как четвертая сила ряда, который намеревается что отраженная сила от дистантных целей очень, очень мало.

Уровнение выше с F = 1 будет упрощением для вакуум без взаимодействия. Фактор распространения определяет влияния многопутно и затенять и зависит на деталях окружающей среды. В real-world ситуации, pathloss влияния должны также быть рассмотрены.

Другие математически развития в обработке сигнала радиолокатора вклюают анализ врем-частоты (Weyl Heisenberg или wavelet), также, как chirplet преобразовывает использует факт что радиолокатор возвращает от moving целей типично «чирпа» (измените их частоту как функция времени, как делает звук птицы или летучей мыши).

Поляризация

В переданном сигнале радиолокатора, электрическое поле перпендикулярно к направлению распространения, и это направление электрического поля поляризация волны. Радиолокаторы используют горизонтальная, вертикальная, линейная и круговая поляризация обнаружить по-разному типы отражений. Например, круговая поляризация использует для того чтобы уменьшить причиненное взаимодействие дождем. Линейная поляризация возвращения обычно показывают поверхности металла. Случайно возвращения поляризации обычно показывают a fractal поверхность, such as утесы или почва, и использована мимо навигация радиолокаторы.

Взаимодействие

Системы радиолокатора должны отжать несколько по-разному источников излишних сигналов для того чтобы сфокусировать только на фактических целях интереса. Эти излишние сигналы могут возникнуть от внутренне и внешних источников, и пассивных и активно. Способность системы радиолокатора отжать эти излишние сигналы определяет свое сигнал-шум коэффициент (SNR). Определено SNR по мере того как коэффициент силы сигнала к силе шума внутри заданный сигнал.

В более менее технически термины, сигнал-шум коэффициент (SNR), сравнивает уровень заданного сигнала (such as цели) к уровню фонового шума. SNR высоко системы, более лучшее в изолировать фактические цели от окружающих сигналов шума.

Шум

Шум сигнала внутренне источник случайных отклонений в сигнале, который своиственно произведен к некоторому STEPENи всеми электронными компонентами. Шум типично появляется по мере того как случайные отклонения перекрынные на заданном сигнале отголоска полученном в приемнике радиолокатора. Низко сила заданного сигнала, трудне discern оно от шума (подобного к пытаться услышать шепот пока стоящ почти многодельная дорога). Поэтому, самые важные источники шума появляются в приемник и сделано много усилие уменьшить эти факторы. Рисунок шума измерение шума произведенного приемником сравненным к идеально приемнику, и этому нужно быть уменьшитым.

Шум также произведен внешними источниками, most importantly естественной термально радиацией места предпосылки окружая цель интереса. В самомоднейших системах радиолокатора, из-за высокого класса исполнения их приемников, внутренне шум типично около равн к или более низок чем внешний шум места. Исключение если радиолокатор направлен вверх на ясное небо, то где место настолько холодно что оно производит очень маленькое термально шум.

Будет также Шум фликера из-за перехода электронов, но в зависимости от 1/f, будет очень низко чем термально шум когда частота высока. Следовательно, в импульсном радиолокаторе, система будет всегда гетеродин. См. промежуточная частота.

Местные помехи

Местные помехи refer to фактические отголоски radiofrequency (RF) возвращенные от целей определением неинтересным к операторам радиолокатора вообще. Такие цели главным образом вклюают естественные предметы such as земля, море, высыпание (such as дождь, снежок или оклик), штормы песка, животные (специально птицы), атмосферические завихрение, и другие атмосферические влияния, such as ionosphere отражения и метеор тропки. Местные помехи могут также быть возвращены от man-made предметов such as здания и, преднамеренно, противосредствами радиолокатора such as мякина.

Некоторые местные помехи могут также быть причинены длинним радиолокатором волновод между приемопередатчиком радиолокатора и антенной. В типичной индикатор положения плана (PPI) радиолокатор с вращая антенной, это обычно будет увиден по мере того как «солнце» или «sunburst» в центре индикации как приемник отвечают к отголоскам от частиц пыли и misguided RF в волноводе. Регулировать время между когда передатчик пошлет ИМП ульс и когда этап приемника будет включен вообще будет уменьшать sunburst без влияния точности ряда, в виду того что большинств sunburst причинено отраженное передает отраженный ИМП ульс прежде чем оно выходит антенна.

Пока некоторые источники местных помех могут быть нежелательны для некоторых применений радиолокатора (such as облака шторма для радиолокаторов воздух-обороны), они могут быть желательны для других (метеорологическо радиолокаторы в этом примере). Местные помехи учтены пассивным источником взаимодействия, в виду того что они только появляются in response to сигналы радиолокатора посланные радиолокатором.

Будут несколько методов обнаруживать и нейтрализовать местные помехи. Много из этих методов полагаются на факте что местные помехи клонат показаться статическими между развертками радиолокатора. Поэтому, когда сравнивать затем развертки вторит, покажется, что двинули желательные цели и все неподвижные отголоски можно исключить. Местные помехи моря могут быть уменьшены путем использование горизонтальной поляризации, пока дождь уменьшен с круговая поляризация (примечание метеорологические радиолокаторы желают для противоположного влияния, поэтому использующ линейная поляризация лучшее для того чтобы обнаружить высыпание). Другие методы пытают увеличить сигнал-к-создают суматоху коэффициент.

CFAR (Постоянн тариф Ложн-Сигнала тревоги, форма Автоматическая регулировка усиления, или AGC) будет методом полагаясь на факте что возвращения местных помех далеко outnumber отголоски от целей интереса. Увеличение приемника автоматически отрегулировано для поддержания постоянн уровня общих видимых местных помех. Пока это не помогает обнаружить цели замаскированные более сильными окружающими местными помехами, оно помогает различить сильные источники цели. В прошлом, радиолокатор AGC электронно был проконтролирован и повлиял на увеличение всего приемника радиолокатора. По мере того как радиолокаторы эволюционировали, AGC стало контролируемым компьютер-средством программирования, и повлияло на увеличение с большим granularity, в специфически клетках обнаружения.

Местные помехи могут также возникнуть от многопутно отголоски от действительных целей из-за земного отражения, атмосферическая дактировка или ионосферное отражение/рефракция. Этот специфически тип местных помех специально bothersome, в виду того что он кажется, что двигает и поступает как другие нормальные цели (пункта) интереса, таким образом создавая привидение. В типичном сценарии, отголосок самолета многопутн-отражен от земли ниже, появляющся к приемнику как идентичная цель под правильно одним. Радиолокатор может попытаться унифицировать цели, сообщая цель на неправильно высоте, или - плох - исключать ее on the basis of дрожание или физическая невозможность. Эти проблемы могут быть отжаты путем включать земную карту surroundings радиолокатора и исключать все отголоски кажется, что возникают ниже - смололи или над некоторой высотой. В более новом оборудовании радиолокатора ATC алгоритмы использованы для того чтобы определить ложные цели путем сравнивать возвращения в настоящее время ИМПа ульс, к те смежным, так же, как calculating возвращенные improbabilities из-за высчитанных высоты, расстояния, и времени радиолокатора.

Сжимать

Сжимать радиолокатора refer to сигналы radiofrequency возникая от источников вне радиолокатора, передающ в частоте и таким образом маскируя целях радиолокатора интереса. Сжимать может быть преднамеренн, как с электронная война Тактика (EW), или unintentional, как при содружественные усилия работая оборудование которое передает использующ такой же частотный ряд. Сжимающ учитывает активно источником взаимодействия, в виду того что он начато элементами вне радиолокатора и вообще unrelated к сигналам радиолокатора.

Сжимать проблемн к радиолокатору в виду того что сжимая потребности сигнала только переместить one-way (от jammer к приемнику радиолокатора) тогда как 2-дороги перемещения отголосков радиолокатора (радиолокатор-цел-радиолокатор) и поэтому значительно уменьшен в силу by the time они возвратят к приемнику радиолокатора. Jammers поэтому могут быть очень более менее мощны чем их сжатые радиолокаторы и все еще эффективно маскировать цели вдоль линия визирования от jammer к радиолокатору (Сжимать Mainlobe). Jammers имеют добавленное влияние влияния радиолокаторов вдоль других линий визирования, из-за приемника радиолокатора sidelobes (Сжимать Sidelobe).

Сжимать Mainlobe может вообще только быть уменьшен путем суживать mainlobe телесный угол, и смогите никогда полно быть исключено когда сразу смотрящ на jammer который использует такие же частоту и поляризацию как радиолокатор. Сжимать Sidelobe может быть отжат путем уменьшение получающ sidelobes в конструкции антенны радиолокатора и путем использование всенаправленная антенна обнаружить и пренебечь сигналы non-mainlobe. Другие anti-jamming методы частоты прыжков и поляризация. См. Электронные counter-counter-measures для деталей.

Взаимодействие недавн стало проблемой для C-полоса (5.66 Гигагерц) метеорологические радиолокаторы с пролиферацией полосы 5.4 гигагерцев WiFi оборудование.[14]

Обработка сигнала радиолокатора

Измерение расстояния

Время перехода

One-way для того чтобы измерить расстояние к предмету должен передать скоро ИМП ульс radio сигнала (электромагнитного излучения), и измеряет время, котор он принимает для отражения к возвращению. Расстояние половин продукта времени поездки туда и обратно (потому что сигнал должен переместить к цели и после этого back to приемник) и скорость сигнала. С radio волн перемещает на скорость света (186.000 миль в секунду или 300.000.000 метров в секунду), точное измерение расстояния требует high-performance электроники.

In most cases, приемник не обнаруживает возвращение пока сигнал передается. Через пользу приспособления вызвал a дуплексер, радиолокатор переключает между передавать и получать на предопределенном тарифе. Минимальный ряд высчитан путем измерять длину ИМПа ульс умноженного скоростью света, разделенной 2. Обнаружить более близкие цели одно должен использовать более скоро длину ИМПа ульс.

Подобное влияние наводит максимальный ряд также. Если возвращение от цели приходит в, то когда следующий ИМП ульс send out, еще раз приемник не может находить разницу. Для того чтобы увеличить ряд, одно хочет использовать более длинние времена между ИМПами ульс, или общ после того как оно refer to как время повторения ИМПа ульс (PRT).

Эти 2 влияния клонат быть at odds друг с другом, и не легко совместить и хороший shortrange и хороший длинний ряд в одиночном радиолокаторе. Это потому что скоро ИМПы ульс необходимы для хорошей минимальной передачи ряда имеют меньше полную энергию, делающ возвращения очень мало и цель более трудную для того чтобы обнаружить. Это смогло быть возмещено путем использование больше ИМПов ульс, но это сокращало бы максимальный ряд снова. Настолько каждый радиолокатор использует определенный тип сигнала. Длиннорейсовые радиолокаторы клонат использовать длинние ИМПы ульс с длиной задерживают между ими, и shortrange радиолокаторы используют более малые ИМПы ульс с меньше временем между ими. Эта картина ИМПов ульс и перерывов известна как частота следования импульсов (или PRF), и одна из главным образом дорог характеризовать радиолокатор. По мере того как электроника улучшала много радиолокаторов теперь могут изменить их PRF таким образом изменяя их ряд. Самые новые радиолокаторы фактическ горят 2 ИМПа ульс во время одной клетки, одной для shortrange (~6 миль) и отдельно сигнала для более длинних рядов (~60 миль).

Расстояние разрешение и характеристики полученного сигнала по сравнению с шумом зависят тяжело на форме ИМПа ульс. ИМП ульс часто модулировали достигнуть более лучших спасибо представления метод известный как обжатие ИМПа ульс.

Расстояние может также быть измерено как функция времени. Милей радиолокатора будет количество времени, котор она принимает для ИМПа ульс радиолокатора к морской миле перемещения одного, отражает с цели, и возвращает к антенне радиолокатора. В виду того что морская миля определена как точно 1.852 метра, после этого разделяя это расстояние скоростью света (точно 299.792.458 метров в секунду), и после этого в секунду результат 2 (поездка туда и обратно = дважды расстояние), выходы результат приблизительно 12.36 микросекунд в продолжительности.

Частотная модуляция

Другая форма радиолокатора расстояния измеряя основана дальше частотная модуляция. Сравнение частоты между 2 сигналами значительно более точно, даже с более старой электроникой, чем приурочивающ сигнал. Путем изменять частоту возвращенного сигнала и сравнивать то с оригиналом, разница может легко быть измерена.

Этот метод можно использовать внутри радиолокатор незатухающей волны, и часто находит в самолете высотометры радиолокатора. В этих системах сигналом радиолокатора «несущей» будет частота модулируемая в прогнозированной дороге, типично меняя up and down с a волна синуса или картина sawtooth на тональнозвуковых частотах. Сигнал после этого send out от одной антенны и получено на других, типично размещено на дне самолета, и сигнале смогите непрерывно быть сравнено использующ просто частота удара модулятор/демодулятор производит тон тональнозвуковой частоты от возвращенного сигнала и части переданного сигнала.

В виду того что частота сигнала изменяет, by the time возвращения сигнала к самолету, котор передача переносила к некоторой другой частоте. Количество того переноса большле над более длинними временами, поэтому большими разницами в частоты намереваются более большая дистанци дистанция, точно количество «скорость пандуса» выбранная электроникой. Количество переноса поэтому сразу отнесено к расстоянию переместило, и может быть показано на аппаратуре. Эта обработка сигнала подобна к обработк сигналаиспользуемому в обнаруживать скорости Doppler радиолокатор. Системы примера используя этот подход AZUSA, MISTRAM, и UDOP.

Более последующее преимущество что радиолокатор может работать эффективно на относительно низких частотностях, соответствующе к тому используемому UHF телевидением. Это было важно в предыдущем развитии этого типа когда высокочастотное поколение сигнала было трудно или дороге.

Измерение скорости

Скорость изменение внутри расстояние к предмету по отношению к времени. Таким образом existing система для измеряя расстояния, совмещенная с a память емкость увидеть где цель на последнем месте была, достаточно для того чтобы измерить скорость. В одно время память consist of делать потребителя смазывать-карандаш метки на экране радара, и после этого высчитывать скорость использующ a правило скольжения. Самомоднейшие системы радиолокатора выполняют соответствующую деятельность более быстро и точно использующ компьютеры.

Однако, если выход передатчика когерентн (синхронизированный участок), то будет другое влияние которое можно использовать для того чтобы сделать почти немедленные измерения скорости (никакая память необходима), известное как Влияние Doppler. Большинств самомоднейшие системы радиолокатора используют этот принцип в радиолокатор ИМП ульс-doppler система. Возвращенные сигналы от целей перенесены далеко от этой низкопробной частоты через влияние Doppler включающ вычисление скорости предмета по отношению к радиолокатору. Влияние Doppler может только обусловить относительную скорость цели вдоль линии визирования от радиолокатора к цели. Любой компонент перпендикуляра скорости цели к линии визирования не может быть обусловлен путем использование влияния Doppler самостоятельно, но он может быть обусловлен путем отслеживать цель азимут излишек время. Дополнительная информация природы возвращений Doppler может быть найдено в характеристики сигнала радиолокатора статья.

Также по возможности сделать радиолокатор без нисколько пульсировать, известный как a непрерывн-развевайте радиолокатор (ПО ЧАСОВОЙ СТРЕЛКЕ радиолокатор), путем send out очень чисто сигнал известной частоты. ПО ЧАСОВОЙ СТРЕЛКЕ радиолокатор идеально для обусловливать радиальный компонент скорости цели, но он не может обусловить ряд цели. ПО ЧАСОВОЙ СТРЕЛКЕ радиолокатор типично использован принуждением движения для того чтобы измерить скорость корабля быстро и точно где ряд не важн.

Уменьшение влияний взаимодействия

Обработка сигнала использует в системах радиолокатора для уменьшения влияния взаимодействия радиолокатора. Методы обработки сигнала вклюают moving индикация цели (MTI), ИМП ульс doppler, moving обработчики обнаружения цели (MTD), корреляция с вторичный радиолокатор surveillance Цели (SSR), обрабатывать космос-времени приспособительный (STAP), и след-перед-обнаружьте (TBD). Постоянн ложный тариф сигнала тревоги (CFAR) и цифровая модель terrain (DTM) обрабатывающ также используйте в окружающих средах местных помех.

Извлечение графика и следа

Возвращениям радиолокатора видео- на самолет можно подвергнуть к процессу извлечения графика whereby паразитные и мешая сигналы сброшены. Последовательность возвращений цели можно контролировать через приспособление известное как экстрактор графика. Non уместные в реальном масштабе времени возвращения можно извлечь от показанной показанных информаци информации и одиночного графика. Последовательность графиков можно после этого быть проконтролирована и «след» сформировать, таким образом облегчающ идентификацию неподдельной цели самолета через излишние и non уместные возвращения радиолокатора.

Инженерство радиолокатора

Радиолокатор имеет по-разному компоненты:

  • A передатчик то производит radio сигнал с генератором such as a клистрон или a магнетрон и управление своя продолжительность a модулятор/демодулятор.
  • A волновод то соединяет передатчик и антенну.
  • A дуплексер т служит как переключатель между антенной и передатчиком или приемником для сигнала когда антенна использована в обеих ситуациях.
  • A приемник. Знающ форму заданного полученного сигнала (ИМПа ульс), оптимальный приемник можно конструировать использующ a сопрягаемый фильтр.
  • Электронный раздел контролирует все те приспособления и антенну для того чтобы выполнить развертку радиолокатора приказал a средство программирования.
  • Соединение к пользователям.

Конструкция антенны

Radio сигналы передают от одиночной антенны распространят вне в всех направлениях, и также одиночная антенна получит сигналы равн от всех направлений. Это оставляет радиолокатор с проблемой решать где предмет цели обнаружен местонахождение.

Предыдущие системы клонили использовать всенаправленные антенны передачи, с дирекционными антеннами приемника которые были указаны в различные направления. For instance первая система, котор нужно раскрыть, Цепной дом, использовано 2 прямым антеннам на прямые углы для приема, каждое на по-разному индикации. Максимальное возвращение было бы обнаружено с антенной под прямым углом к цели, и минимумом при антенна указанная сразу на ее (конец дальше). Оператор смог обусловить направление к цели мимо вращать антенна поэтому одна индикация показали максимум пока другое показывает минимум.

Одно серьезное ограничение с этим типом разрешения что передача send out в всех направлениях, поэтому количество энергии в будучи рассматриванным направлении малая часть того передал. Получить разумно количество силы на «цели», передавая антенна должна также быть дирекционна.

Параболистический рефлектор

Более самомоднейшие системы используют steerable параболистическо «тарелка» для того чтобы создать плотно луч передачи, типично используя такую же тарелку как приемник. Такие системы часто совмещают 2 частоты радиолокатора в такой же антенне для того чтобы позволить автоматическое управление рулем, или замок радиолокатора.

Параболистические рефлекторы могут быть любыми symetric параболами или избалованными параболами:

  • Антенны Symetric параболистические производят узкий луч «карандаша» и в размерах x и y и последовательн имеют более высокое увеличение. NEXRAD ИМП ульс-Doppler радиолокатор погоды использует symetric антенну для того чтобы выполнить детальные объемные развертки atmostphere.
  • Избалованные параболистические антенны производят узкий луч в одном размере и относительно широкий луч в другом. Эта характеристика полезна если обнаружение цели над широкием ассортиментом углов важне чем обнаружение цели в 3 размерах. Большинств 2D радиолокаторы surveilance используют избалованную параболистическую антенну с узким азимутальным beamwidth и широким вертикальным beamwidth. Эта конфигурация луча позволяет оператору радиолокатора обнаружить самолет на специфически азимуте но на непредвиденной высоте. Наоборот, so-called высота «nodder» находя радиолокаторы использует тарелку с узким вертикальным beamwidth и широким азимутальным beamwidth для того чтобы обнаружить самолет на специфически высоте но с низкой азимутальной точностью.

Типы развертки

  1. Главным образом развертка: Метод скеннирования куда GLAVNая антенна антенны двинута для того чтобы произвести луч скеннирования, примеры вклюает круговую развертку, развертку etc участка
  2. Вторичная развертка: Метод скеннирования куда питание антенны двинуто для того чтобы произвести луч скеннирования, пример вклюает коническую развертку, однонаправленную развертку участка, cEtc переключения лепестка.
  3. Развертка Palmer: Метод скеннирования производит луч скеннирования путем двигать GLAVNую антенну и свое питание. Разверткой Palmer будет комбинация первичной развертки и вторичной развертки.

Прорезанный волновод

Главным образом статья: Прорезанный волновод

Я применен подобно к параболистическому рефлектору прорезанный волновод двинут механически к развертке и определенно целесообразн для non-отслеживая поверхностных систем развертки, где вертикальная картина может остать постоянн. Owing to более низкая цена и меньше выдержка ветра, shipboard, поверхность авиапорта, и радиолокаторы surveillance гавани теперь используют это in preference to параболистическая антенна.

Фазировано - блок

Главным образом статья: Фазировано - блок

Другой метод управления рулем использован в фазированное - оденьте радиолокатор. Это использует блок подобных целесообразно размеченных антенн, участок сигнала к каждой индивидуальной антенне controlled TAK, CTO сигнал будет усилен в заданных направлении и cancels в других направлениях. Если индивидуальные антенны находятся в плоскости одно и сигнал подан к каждому воздушному в участке с всеми другими, то, котор сигнал усилит в перпендикуляре направления к той плоскости. Путем изменять относительный участок сигнала поданного к каждому воздушному направление луча может быть двинуто потому что направление конструктивного взаимодействия двинет. Потому что фазировано - радиолокаторы блока не требуют никакого материальня движение луч может просмотреть на тысячах градусов в секунду, быстрых достаточно облучить и отследить много целей индивидуала, и все еще побежать wide-ranging поиск периодически. просто поворачивать некоторые из антенн дальше или, луч можно распространить для искать, после того как я сужан для отслеживать, or even разделения в два или более фактически радиолокаторы. Однако, лучем нельзя эффективно управлять на малых углах к плоскости блока, поэтому для полного охвата необходимы множественные блоки, типично после того как я размещаны на сторонах триангулярной пирамидки (см. изображение).

Фазировано - радиолокаторы блока in use с самых предыдущих лет пользы радиолокатора внутри Вторая Мировая Война, только ограничения электроники вели к справедливо плохой точности. Фазировано - радиолокаторы блока первоначально были использованы для реактивный снаряд оборона. Ими будет сердце грузить-принесенное Система боя эгиды, и Ракетный комплекс патриота, и все больше и больше используйте в других OBLASTях потому что отсутсвие двигающих частей делает их надежно, и иногда позволяет гораздо большле эффективную антенну, полезную в применениях истребительной авиации которые предлагают только ограниченный космос для механически скеннирования.

По мере того как цена электроники падало, фазировано - радиолокаторы блока имеют, котор стали больше и больше общее. Почти все самомоднейшие воинские системы радиолокатора основаны на фазированных блоках, где малая дополнительная цена далеко возмещена улучшенной надежностью системы без двигающих частей. Традиционные конструкции двигать-антенны все еще широко использованы в ролях где ценой будет значительно фактор such as surveillance воздушного трафика, радиолокаторы погоды и подобные системы.

Фазировано - радиолокаторы блока также оценены для пользы в самолете, в виду того что они могут отслеживать множественные цели. Первый самолет для использования фазированное - радиолокатор блока будет B-1B Lancer. Первый самолет-истребитель самолета к пользе фазировал - радиолокатор блока был Mikoyan MiG-31. MiG-31M SBI-16 Zaslon фазировано - рассмотрены, что будет радиолокатор блока радиолокатором самолет-истребителя мира самым мощным [2]. Phased-array интерферометрия или, синтез апертуры методы, использующ блок отдельно тарелок которые фазированы в одиночную эффективную апертуру, типично не использованы для применений радиолокатора, хотя они широко использованы внутри radio астрономия. Из-за Утонченное заклятье блока, такие блоки множественных апертур, PRI использовании в передатчиках, приводят к в узких лучах за счет уменьшения полной силы переданной к цели. В принципе, такие используемые методы смогли увеличить spatial разрешение, но более низкая сила намеревается что это не вообще эффективно. Синтез апертуры постпроцессированием данных по движения от одиночного moving источника, с другой стороны, широко использован в системах космоса и воздушнодесантного радиолокатора (см. Синтетический радиолокатор апертуры).

Частотные полосы

Традиционные имена полосы возникли как Код-имена во время Вторая Мировая Война и находитесь все еще в воискаах и пользе авиации повсеместно в мир в 2його столетие. Они были приняты в Соединенных Штатах IEEE, и международно ITU. Большинств страны имеют дополнительные регулировки для того чтобы контролировать которые части каждой полосы имеющиеся для civilian или воискаа используют.

Другие потребители radio спектра, such as широковещание и электронные противосредства (ECM) индустрии, заменяли ть традиционные воинские обозначения с их собственными системами.

Частотные полосы радиолокатора
Имя полосы Частотный ряд Длинноволновый диапазон Примечания
HF 3–30 Мегацикл 10–100 m прибрежные системы радиолокатора, надгоризонтный радиолокатор Радиолокаторы (OTH); «высокая частота»
P < 300 мегациклов 1 m+ «P» для «ранее», приложенный ретроспективно к предыдущим системам радиолокатора
VHF 50-330 мегацикл 0.9-6 m очень длинний ряд, смолол прорезывать; «очень высокая частота»
UHF 300-1000 мегацикл 0.3-1 m очень длинний ряд (например. заблаговременное предупреждение баллистического реактивного снаряда), земля прорезывая, прорезывать листва; «ультра высокая частота»
L 1–2 Гигагерц 15–30 сантиметр длинний ряд управление воздушного трафика и surveillance; «L» для «длиной»
S 2-4 гигагерц 7.5-15 сантиметра терминальное управление воздушного трафика, длиннорейсовая погода, морской радиолокатор; «S» для «скоро»
C 4-8 гигагерц 3.75-7.5 сантиметра Спутниковый ретранслятор; компромисс (следовательно «c») между полосами x и s; погода
X 8-12 гигагерц 2.5-3.75 сантиметра реактивный снаряд наведение, морской радиолокатор, погода, составлять карту средств-разрешения и земной surveillance; в США гигагерц ±25 мегацикл узкий ассортимент 10.525 использован для авиапорт радиолокатор. Названная полоса X потому что частотой был секрет во время WW2.
Ku 12-18 гигагерц 1.67-2.5 сантиметра high-resolution составлять карту, спутник altimetry; частота как раз под полосой k (следовательно «u»)
K 18-27 гигагерц 1.11-1.67 сантиметра от Немецко kurz, намереваться «скоро»; лимитированная польза из-за абсорбциы мимо water vapour, так ku и ka использовал вместо для surveillance. K-полоса использована для обнаруживать облака meteorologists, и полициями для обнаруживать быстро проходя автомобилисток. пушки радиолокатора K-полосы приводятся в действие на ± 24.150 0.100 гигагерца.
Ka 27-40 гигагерц 0.75-1.11 сантиметра составлять карту, shortrange, surveillance авиапорта; частота как раз над радиолокатором фотоего полосы k (следовательно «a»), используемым для того чтобы вызвать камеры которые фотографируют плиты лицензии автомобилей красные света, приводится в действие на ± 34.300 0.100 гигагерца.
миллиметр 40-300 гигагерц 7.5 миллиметра - 1 миллиметр полоса миллиметра, подразделено как ниже. Частотные ряды зависят на размере волновода. Множественные письма заданы к этим полосам по-разному группами. Эти от Baytron, теперь несуществующей компании которая сделала испытательное оборудование.
Q 40-60 гигагерц 7.5 миллиметра - 5 миллиметров Использовано для воинского сообщения.
V 50-75 гигагерц 6.0-4 миллиметра Очень сильно поглощено атмосферой.
E 60-90 гигагерц 6.0-3.33 миллиметра
W 75-110 гигагерц от 2.7 до 4.0 миллиметра использовано как визуально датчик для экспериментально автономно кораблей, high-resolution метеорологического замечания, и воображения.

Модуляторы/демодулятор радиолокатора

Модуляторы/демодулятор, также вызвано ИМП ульс формируя сети или поступок линии (PFNs) для того чтобы снабдить скоро ИМПы ульс силы магнетрон. Эта технология известна как Пульсированная сила. В этой дороге, переданный ИМП ульс радиации RF сдержан к определять, и обычно, очень короткая продолжительность. Модуляторы/демодулятор consist of высоковольтный генератор ИМПа ульс сформированный от поставкы HV, и высоковольтный переключатель such as a тиратрон.

A пробка клистрона смогите также быть использовано как модулятор/демодулятор потому что это будет усилителем, поэтому он может модулироваться своим малоэнергичным входным сигналом.

Хладоагент радиолокатора

Coolanol и PAO (олефин поли-альфаы) 2 GLAVNых хладоагента используемого для того чтобы охладить оборудование воздушнодесантного радиолокатора сегодня.[нужная цитация]

США. Военно-морской флот учреждает названную программу Предохранение загрязнения (P2) уменьшить или исключить том и токсичность отхода, излучений воздуха, и сбросов сточных вод. Из-за этого Coolanol использует часто сегодня.

PAO будет синтетическим составом смазки будет блендой полиола эстер подмешено с эффективным количеством противоокислительн, желтый металл более pacifier и иы АБС битор ржавчины. Бленда эстера полиола вклюает главную пропорцию поли (бленды эстера неопентилов полиола) сформированной путем реагировать поли (pentaerythritol) частично эстеры с по крайней мере одним C7 к C12 карбоновая кислота смешано с эстером сформировал путем реагировать полиол имея по крайней мере 2 группы гидроксила и по крайней мере одну карбоновой кислоту C8-C10. Предпочтительн, кислоты линейные и избегают тех которые могут причинить запахи во время пользы. Эффективные добавки вклюают вторичные противостарители arylamine, триазол производеный желтый металл более pacifier и amino acid производеные и замененные первичное и вторично амин and/or и АБС битор ржавчины диамина.

Синтетический состав хладоагента/смазки, состоя из смеси эстера процентов от 50 до 80 весов поли (эстера неопентилов полиола) сформированного путем реагировать поли (неопентилов полиол) частично эстер и по крайней мере одной линейной монокарбоновой кислоты имея от от 6 до 12 атомов углерода, и проценты от 20 до 50 весов эстера полиола сформированного путем реагировать полиол имея от 5 до 8 атомов углерода и по крайней мере 2 группы гидроксила при по крайней мере одна линейная монокарбоновая кислота имея от от 7 до 12 атомов углерода, проценты веса основанные на полном весе состава.

Функции и роли радиолокатора

Радиолокаторы обнаружения и поиска

Радиолокаторы угрозой

Система наведения реактивного снаряда

Battlefield и радиолокатор рекогносцировки

Управление и навигация воздушного трафика

Системы радиолокатора измерительного оборудования космоса и ряда

Выдерживать-воспринимать системы радиолокатора

Фронт шторма отражательные способности на экране радара погоды (NOAA)

Ветер профилируя радиолокатор


Радиолокаторы для биологического исследования

Через системы радиолокатора стены

Системы радиолокатора работают использующ Ультра Wideband технология может воспринять человека за стенами. Это по возможности в виду того что отражательные характеристики людей вообще greater than то из типичных материалов используемых в конструкции. Однако, в виду того что люди отражают значительно меньше энергию радиолокатора чем металл делает, эти системы требуют, что совершенная технология изолирует людские цели и сверх того обрабатывает любой вид детального изображения.

См. также

Электроника портальная
Морское портальное

Примечания

  1. ^ Место испытания Рональд Рейган на Kwajalein atoll
  2. ^ a b Кристиан Hülsmeyer Радиолокатором Миром
  3. ^ (Немец) Кристиан Hülsmeyer Biografie
  4. ^ Патент DE165546; Verfahren, zu Beobachter einem Wellen elektrischer mittels Gegenstände metallische um melden.
  5. ^ Der Entfernung von Bestimmung zur Verfahren metallischen Gegenständen (O. Schiffen. dgl.), deren wird festgestellt патента 16556 nach Verfahren das durch Gegenwart.
  6. ^ Патент 13170 GB Telemobiloscope
  7. ^ (Немец) 100. Радиолокатор Jahre Улучшение в Hertzian-развевает проектировать и получать прибор для обнаруживать местонахождение положение дистантных предметов металла в 100 летах радиолокатора немецкое издание
  8. ^ Электрический экспериментатор, 1917
  9. ^ Goebel, Грег (2007-01-01). Война чудодея: WW2 & начала радиолокатора, глава 1: Великобританский вымысел радиолокатора. Retrieved дальше 2007-03-24.
  10. ^ Патент 788795 франка D'obstacles Nouveau système de repérage et применения ses
  11. ^ a b (Франчуз) Copy патентов для вымысла радиолокатора на www.radar-france.fr
  12. ^ Великобританский человек сперва для того чтобы запатентовать радиолокатор официальное место Патентное ведомство
  13. ^ Патент 593017 GB Улучшения in or relating to беспроволочные системы
  14. ^ Пример оборудования WiFi сжимая метеорологические радиолокаторы.

Справки

Более дальнеишее чтение

  • Buderi, Роберт, Вымысел изменил мир: рассказ радиолокатора от войны к миру, Simon & Schuster, 1996. ISBN 0-349-11068-9 ISBN 0-316-90715-4
  • Hall, P.S., T.K. Garland-Collins, R.S. Picton и R.G. Ли, Радиолокатор, Ltd. Brassey (Великобритании), 1991, серия войны земли: CVol 9, ISBN 0-08-037711-4.
  • Kaiser, Джеральд, глава 10 в «содружественном направляющем выступе к Wavelets», Birkhauser, Бостон, 1994.
  • Jones, R.V., Большинств тайная война, ISBN 1-85326-699-X. R.V. Учет Jones его части в великобританской научной сведении между 1939 и 1945, работая для того чтобы предвидеть радиолокатор, radio навигацию и развития V1/V2 немца.
  • Le Кавалер, François, Принципы обработки сигнала радиолокатора и звуколокации, Дом Artech, бостон, лондон, 2002. ISBN 1-58053-338-8.
  • Skolnik, Merrill i., Введение к системам радиолокатора, McGraw-Холм (1-ый ed., 1962; 2-ой ed., 1980; 3-ий ed., 2001), ISBN 0-07-066572-9. De facto библия введения радиолокатора.
  • Skolnik, Merrill i., Руководство радиолокатора. ISBN 0-07-057913-X широко использовано в США с 1970s. Новый 3-ий вариант, февраль 2008, ISBN 0-07-148547-3; 978-0-07-148547-0
  • Stimson, George W. Bush., Введение к воздушнодесантному радиолокатору, Опубликовывать SciTech (2-ой вариант, 1998), ISBN 1-891121-01-4. Написано для non-specialist. Первая половина книги на принципах радиолокатора также применима к радиолокатору земли и мор-основанного.
  • Bragg, Майкл., RDF1 положение самолета Радиоим Методом 1935-1945, Hawkhead опубликовывая, Paisley 1988 ISBN 0-9531544-0-8 История земного радиолокатора в Великобритании во время Второй Мировой Войны
  • Latham, Colin & Stobbs, Энн., Радиолокатор чудо Wartime, Sutton опубликовывая Ltd, Stroud 1996 ISBN 0-7509-1643-5 История радиолокатора в Великобритании во время Второй Мировой Войны сказала людьми и женщинами работали на ем.
  • Pritchard, Дэвид., Достижение 1904-1945 Германии войны радиолокатора Pioneering Stephens Ltd Патрик, Wellingborough 1989. , ISBN 1-85260-246-5
  • Zimmerman, Дэвид., Радиолокатор экрана Британии и поражение Luftwaffe, Sutton опубликовывая Ltd, Stroud, 2001. , ISBN 0-7509-1799-7
  • Коричневый цвет, Луис., История радиолокатора Второй Мировой Войны, Институт физики опубликовывая, Bristol, 1999. , ISBN 0-7503-0659-9
  • Bowen, НАПРИМЕР, Дни радиолокатора, Институт физики опубликовывая, Bristol, 1987. , ISBN 0-7503-0586-X
  • Howse, Дерек, Радиолокатор на море военно-морской флот Великобритании в Второй Мировой Войне, Военноморское давление института, Annapolis, Maryland, США, 1993, ISBN 1-55750-704-X

Внешние соединения

Общие Wikimedia имеют средства отнесенные к:

The original article is from Wikipedia. To view the original article please click here.
Creative Commons Licence

 
Custom Search